废润滑油处理工艺在国内的研究进展

张德胜，娄燕敏

（东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江大庆163318）

废润滑油处理工艺在国内的研究进展

张德胜，娄燕敏

（东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江大庆163318）

文中阐述了我国废润滑油净化处理再生工艺方法，包括复合溶剂回收、分子蒸馏技术、加氢工艺、膜分离技术等。根据我国目前废润滑油的净化再生现状，这些工艺能够有效去除废油中的污染成分和有效地改善油品的质量，符合我国废润滑油的再生发展趋势。

废润滑油；处理工艺；环保；净化再生

润滑油对交通车辆、船舶、机械加工设备等起着重要的润滑、减震、防锈和延长机械寿命等保护作用。由于机械设备工作环境和润滑油自身寿命的影响，在润滑油使用后，油中的各种污染物会增加，导致各项性能指标下降。某实验室对大庆市某汽车维修厂的废润滑油进行的指标检测见表1。

表1 废润滑油的性能检测

由表1可以看出，润滑油的各项理化性质都发生了变化。通过各项理化性质分析，该润滑油受到了污染已经成为废油，不能继续使用，达到换油指标。废润滑油受污染的只是一部分烃类，其中废油中大部分仍是可用的成分［1］。各种废润滑油的可再生率见表2［2］。

表2 废润滑油的种类及其再生率

1 国内废润滑油处理现状

随着我国经济的发展，我国润滑油使用量逐年上升，预计在2020年我国将成为全球润滑油第一大消耗国［3］。据统计，若我国每年废润滑油得到有效回收处理，相当于节约我国的几个大型油田。目前，我国废润滑油的处理正处于更新换代阶段，新技术和新工艺正在逐步取代传统的处理方式，如传统的酸碱工艺［4］已经不能满足我国现今废润滑油的处理和环保的要求。

在国外，很多先进的技术和工艺正在走向成熟并且达到了工业化生产阶段，如无酸工艺、蒸馏—加氢等工艺正在成为西方各国处理废润滑油的主流。但是，由于这些技术的先进性、操作的复杂性且再生设备一次性投资大，需要很高水平的技术工人，我国现阶段大量普及这些技术还难以实施，寻找更好的解决方案就成为我国废润滑油处理的关键。

2 目前我国主要废润滑油处理工艺

2.1 复合溶剂精制工艺

与单一溶剂相比，复合溶剂作为废润滑油的回溶剂收具有溶解能力强，溶解性高的优点。韩丽君［5］等使用乙醇胺和NMP作为双溶剂对工业废润滑油进行了精制回收，经过试验分析，当乙醇胺加入5%，精制温度70℃时，废工业润滑油的回收率接近90%。李瑞丽等利用复合溶剂对内燃机油进行了絮凝抽提精制处理。其前期先对4S店回收来的废柴油机油净化处理，除去水分和轻组分后得到馏分油。对馏分油分别进行单一溶剂处理，对比了异丙醇、丁酮的单一回收处理效果。根据处理效果将异丙醇、丁酮2种溶剂进行了合理配比为复合溶剂。最后，经白土精制后废油回收率达65%以上，并且达到了HVI1400基础油标准。杨茜雯等采用DMSO和DMF为复合溶剂对汽修厂废润滑油进行了回收处理，经自然沉降和杂质处理后，选取220～350℃的馏分作为实验对象。利用单因素法考察了DMSO和DMF作为单溶剂对废润滑油的处理效果，通过筛选精制温度、剂油比、溶剂等因素作为符合配比等条件，选取了最优参数，经处理后基本达到了我国基础油HVI1150的标准。颜晓潮等以复合溶剂乙酰呋喃和糠醛对废润滑油抽提回收处理。前期除去机杂后对废润滑油馏分切割，选取250～330℃之间的馏分进行试验研究，经过正交试验后红外普对比分析，当双溶剂精制的最佳剂油比为1.5、温度为80℃、其复合溶剂配比为V（乙酰呋喃）∶V（糠醛）=1∶1的条件要求时，废润滑油回收质量最佳。其处理流程见图1。

采用复合溶剂精制工艺对废润滑油处理能够得到高收率的基础油，但是溶剂消耗大、回收难及后续的环保问题仍需要进行继续研究。

图1 溶剂精制流程

2.2 分子蒸馏技术

周松锐等利用短程馏技术对废润滑油进行了处理。经预处理后的废润滑油利用二级刮膜式短程馏蒸发器对废润滑油进行处理回收，经过最后的白土精制过程，其处理效果达到了新油标准。尹英遂等通过利用分子蒸馏技术对某汽修厂的废润滑油进行了回收，通过三级式分子蒸馏技术对废润滑油馏分进行窄分，获得了很好的收率并且得到了不同粘度的再生润滑油。通过润滑油性质检测，经再生后的润滑油的各种理化性质符合新油指标。董玉等通过研究分子蒸馏的工艺条件对废润滑油性能进行了对比阐述。采用残炭、粘度、酸值作为表征值对废润滑油指标进行了比较分析，通过研究，当温度在180℃、压力在50 Pa时，废润滑油的再生效果明显。杜凤通过研究分子蒸馏技术在化工中的应用，说明了其在废润滑油回收和获得高粘度的润滑油所起的作用。

经过分子蒸馏技术处理后的废润滑油能够获得高品质的再生油，其各项指标均达到理想要求，但是，蒸馏过程对真空系统要求较高，需要较高的真空度，对系统产生了较高的负荷。而且由于其装置体积的局限性，且装置内部转子要求震动小，对工艺流程的稳定性和复杂性都有所影响。分子蒸馏技术流程见图2。

图2 分子蒸馏技术流程

2.3 加氢工艺

加氢工艺是国外比较成型的废润滑油处理工艺，由于其产生的再生润滑油品质高、再生质量好，近几年在我国得到了发展。

罗继刚等通过使用由抚顺东方催化技术开发有限公司的废润滑油再生加氢工艺技术，以自主研发的催化剂作为辅助加氢精制催化剂对废润滑油再生处理。通过处理数据表明，当氢油比为500～800、反应温度在320～360℃、压力为15 MPa、空速为0.3 h-1的处理条件下符合350SN润滑油基础油规格。冯全等利用蒸馏—加氢工艺对工业废润滑油进行了回收。以黏度和黏度指数、闪点、色度、含硫质量浓度作为评价处理后的关键指标对处理后的废润滑油进行了分析评价。使用FDS-1催化剂，当加氢工艺反应温度在320℃、压力达到5 MPa、剂油比400∶1、空速在1.2 h-1时精制后的润滑油取得了最佳处理效果。柳云骐等开发了“临氢热处理—加氢精制”再生工艺对废润滑油进行了精制处理。探讨了大于350℃的宽馏分油在不同反应温度时加氢精制的影响。通过油样中的微量元素含量测定，当处理温度为大于350℃时，样品中的S、N、Cl等微量元素基本去除，经过酸值、残炭、灰分含量的理化性质分析，加氢精制的最佳温度在360℃。经过处理后的废润滑油指标满足HVI（150）基础油标准。分子蒸馏技术流程见图3。

图3 分子蒸馏技术流程

加氢工艺是一种环保高效的处理方式，但一次性投资大，成本回收周期长，需很高的精准控制条件，增加了推广的难度。

2.4 膜分离工艺

唐建伟等利用了无机膜的材料研究分析了无机膜可以有效地净化再生废润滑油，并设计了2种膜分离工艺流程。可去除废油中的微小颗粒杂质和胶体污物，提高了处理后润滑油的质量。张传斌等利用膜的选择透过性对废润滑油再生处理进行了阐述，其论述通过降低润滑油的黏度以增加膜的选择透过性为依据得出结论，验证了无机膜用于废润滑油的可行性。范益群等利用改性后的陶瓷膜对废润滑油进行处理。改性后的陶瓷膜亲油性变大，膜的过滤性能得到提升，不仅提高了膜的过滤性能，且对杂质污物提高了过滤效率。池晓峰采用了3种过滤方式进行实验，比较了自然沉降过滤、高速离心式分离、陶瓷膜精密处理不同污染程度的2种废油，对比结果分析表明：陶瓷膜的过滤精度高于其他2种过滤方式，得到的再生润滑油在色度和质量都有较大的改善。膜分离处理示意见图4。

图4 膜分离处理示意

膜分离技术利用膜的选择透过性来净化废油。膜分离设备简单，易于操控，但膜极易受到污染，而且由于系统中压力不均，膜受到阻塞会影响处理效果，需定期更换，增加了处理成本和后续处理难度。研究出更加合适的膜材料，提高膜的选择性透过性是目前的主要研究任务。

3 结束语

我国的废润滑油净化再生处理工作具有广阔的可发展前景，但由于我国废润滑油种类多样、地点相对分散，统一收集难度较大，所以在环保力度加大和经济效益的驱动下，在未来必将有一些大型的收集中转处理站建成。无酸碱工艺、加氢等环保处理工艺必将成为未来我国废润滑油处理的主流。

［1］王鑫，郭忠华，段少华.废润滑油的回收与利用技术综述［J］.炼油与化工，2012，23（3）：3-5.

［2］焦昭杰.劣化内燃机油絮凝—白土复合再生技术研究［D］.重庆：重庆工商大学，2008.

［3］安军信，行程，吕玲.国内外润滑油基础油的供需现状及发展趋势［J］.石油商技，2015（1）：11-19.

［4］熊道陵，杨金鑫，张团结，等.废润滑油再生工艺的研究进展［J］.化工进展，2014，33（10）：2778-2784.

［5］韩丽君，任雅琳，吴桐，等.工业废润滑油再生工艺的研究［J］.辽宁石油化工大学学报，2010，30（4）：11-14.

Research progress of waste lubricating oil treatment process in domestic application

Zhang Desheng，Lou Yanmin
（College of Mechanical Science and Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China）

The regeneration of waste lubricating oil is related to the rational utilization of resources and the effective protection of ecological environment in china.This paper introduces several current waste recycling processes of lubricating oil purification treatment,such as composite solvent recovery,molecular distillation,hydrogenation process,membrane separation technology.According to China's current status of purification and regeneration of waste lubricating oil,these processes not only can effectively remove the pollution components in the waste oil and improve oil quality,but also conform to the trend of waste lubricating oil recycling in china.Finally,a reasonable outlook for the future development of waste lubricating oil treatment is presented.

waste lubricating oil;treatment process;environmental protection;purification regeneration

X703

B

1671-4962（2017）06-0001-03

2017-10-24

张德胜，男，东北石油大学在读硕士研究生，现从事废润滑油净化再生处理设备的研究工作。